中山(东升镇、古镇镇、横栏镇、三角镇、民众镇) 云梯车出租      让云梯车系统控制更加灵活的方法?
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         中山(东升镇、古镇镇、横栏镇、三角镇、民众镇) 云梯车出租      让云梯车系统控制更加灵活的方法?    传统的移动液压系统采用传统电液比例方向阀,其进、出阀口节流面积通过阀体内一根阀芯的位移来耦合调节,系统的操作性能和节能性能很难同时达到最优。为了解决这个问题,采用负载口独立系统打破进出口机械耦合,使得系统控制更加灵活。目前对负载口独立系统的研究主要集中在两层控制器上:上层为模式选择及切换,下层为速度与压力复合控制。由于移动液压系统负载工况复杂,工作环境恶劣,因此研究其控制策略往往需要依据准确的系统模型与仿真。为了建立准确的云梯车系统模型,首先需要分别建立液压系统及机械系统的仿真模型,其次考虑这2个模型之间的机液耦合特性。现有研究中基本采用如下方法:液压系统采用参数化建模方法在AMEsim中建模,而机械部分则根据机械结构三维模型在ADAMS中建模,最后将两者通过联合仿真接口连接。但是这种方法目前存在以下问题:



             (1)液压系统参数化模型精度低。由于液压系统的非线性,时变性以及不确定性较多,难以准确地估计一些特性参数,例如流量系数;此外,参数化模型需要详细的元件尺寸结构,而对于未知的关键元件结构,一些特性参数(如控制阀的频响、阻尼比)受多个因素同时影响,因此则无法简单地通过试验测试的方法快速精确地辨识;


     
           (2)基于三维模型建立的机械部分运动学/动力学模型,虽然建模方法简单直观,但是与液压部分耦合时,计算速度较慢。此外,对于工程机械系统,其工作装置位置变化较频繁,然而这种建模方式不易于在模型中修改机械结构参数,实现不同位置的仿真计算。因此极大地降低了计算的效率。




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            为了解决这两个问题,本文首先分别建立液压与机械系统的参数化模型。采用基于试验结果的多目标优化方法精确地辨识液压系统中的未知特性参数,同时对于机械系统参数化建模过程中的不确定参数—摩擦力进行辨识。最终,在同一仿真平台中建立包含两个部分的耦合模型。为了验证模型的准确性,在云梯车上进行试验,从静态、动态、以及压力速度复合控制特性3个方面对比仿真与试验结果。

    

           云梯车机械系统的4个执行元件动臂、斗杆、铲斗和回转分别由3个油缸和1个马达驱动(图中省略了铲斗油缸和马达,其液压回路与动臂和斗杆一致)。每个油缸的进出口分别由两个比例方向阀控制。整个液压系统由一个电比例变量泵供油。油液油液具有可压缩性,容腔的压缩性通过等效弹性模量βe计算。油液的流动状态包括层流与紊流两种,两者之间的分界通过临界雷诺数 Recr判断。流场状态通过计算雷诺数判断。HvReqdA: q—流量, m3/s; dH—水力直径, m;   Av—过流面积, m2;  ν—运动粘度, m2/s。节流口流量系数 Cq实际上并不是定值,而是随着雷诺数变化而变化。当雷诺数比较小时,流量系数 Cq随着雷诺数的降低而迅速降低,这个阶段的变化可以通过一个渐近线逼近。当雷诺数比较大时,流量系数Cq几乎保持一个定值,这个值为最大流量系数 Cqm。因此,在整个雷诺数范围内,Cq的计算公式为q qm比例方向阀数学模型负载口独立系统本质上仍然是一个阀控缸系统,因此其建模过程可以参考。由于比例方向阀的主阀芯是一个滑阀,为了降低中位的泄漏量,存在一定的死区。在阀口开度小于死区时,由于阀套与阀芯之间存在一定的缝隙,仍然有非常小的流量通过。此时流量根据缝隙节流公式计算如下: μ—动力粘度,—阀芯直径,—直径方向上阀芯与阀套的间隙,—阀芯缝隙节流的长度。当阀口开度大于死区时,阀口由缝隙节流转变为小孔节流。由于非标准阀口的过流面积推导公式计算比较复杂。因此,本文采用普通滑阀过流面积等效实际阀口,通过试验反复修正该等效过流面积。阀口的流量方程需考虑流体存在的两种不同流场状态,通过与雷诺数 Re相关的节流口流量系数 Cq区分。




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